题目
如图,抛物线
y=−41x2+mx+n与
x轴相交于
B,
C两点(点
B在点
C的左边),与
y轴相交于点
A,直线
AC的函数解析式为
y=−21x+2.
(1)求点
A,
C的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)在直线
AC上方的抛物线上有一点
M,求四边形
ABCM面积的最大值及此时点
M的坐标.
知识点:二次函数的性质I、二次函数图象上点的坐标、待定系数法求二次函数的解析式、抛物线与x轴的交点、坐标与图形变换——旋转章节:未标注
答案与解析
答案
(1)对于一次函数
y=−21x+2.
令
x=0,得
y=2,令
y=0,得
x=4,
∴A(0,2),
C(4,0);
(2)将
A(0,2),
C(4,0)代入
y=−41x2+mx+n得:
{2=n0=−41×42+4m+n,
解得
{m=21n=2,
∴y=−41x2+21x+2;
(3)方法一:由(2)可得抛物线对称轴为直线
x=1,
∴B(−2,0),
∴S△ABC=21×2×6=6,
如图
1,过点
M作直线
l∥y轴交直线
AC于点
N,

设
M(a,−41a2+21a+2)则
N(a,−21a+2),
∴MN=−41a2+21a+2−(−21a+2)=−41a2+a,
∴S四边形ABCM=6+21×(−41a2+a)×4=−21(a−2)2+8,
∵0<a<4,
∴当
a=2时,四边形
ABCN最大值为
8且
M(2,2);
方法二:由(1)知:
y=−41x2+21x+2,
∴抛物线的对称轴是直线
x=1,
∵C(4,0),
∴B(−2,0),
如图
2,连接
OM,设
M(a,−41a2+21a+2),
∴S四边形ABCM=S△ABO+S△AOM+S△COM=21×2×2+21×2a+21×4(−41a2+21a+2)=−21a2+2a+6=−21(a−2)2+8,
∴当
a=2时,四边形
ABCM的面积有最大值,最大值为
8,此时
M(2,2).
解析
(1)对于一次函数
y=−21x+2.
令
x=0,得
y=2,令
y=0,得
x=4,
∴A(0,2),
C(4,0);
(2)将
A(0,2),
C(4,0)代入
y=−41x2+mx+n得:
{2=n0=−41×42+4m+n,
解得
{m=21n=2,
∴y=−41x2+21x+2;
(3)方法一:由(2)可得抛物线对称轴为直线
x=1,
∴B(−2,0),
∴S△ABC=21×2×6=6,
如图
1,过点
M作直线
l∥y轴交直线
AC于点
N,

设
M(a,−41a2+21a+2)则
N(a,−21a+2),
∴MN=−41a2+21a+2−(−21a+2)=−41a2+a,
∴S四边形ABCM=6+21×(−41a2+a)×4=−21(a−2)2+8,
∵0<a<4,
∴当
a=2时,四边形
ABCN最大值为
8且
M(2,2);
方法二:由(1)知:
y=−41x2+21x+2,
∴抛物线的对称轴是直线
x=1,
∵C(4,0),
∴B(−2,0),
如图
2,连接
OM,设
M(a,−41a2+21a+2),
∴S四边形ABCM=S△ABO+S△AOM+S△COM=21×2×2+21×2a+21×4(−41a2+21a+2)=−21a2+2a+6=−21(a−2)2+8,
∴当
a=2时,四边形
ABCM的面积有最大值,最大值为
8,此时
M(2,2).